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電鍍廢水處理

電鍍廢水處理

電鍍廢水處理

廢水來源

- 鍍件清洗水;

- 廢電鍍液;

- 其他廢水,包括衝刷車間地麵,刷洗極板洗水,通風設備冷凝水,以及由於鍍槽滲漏或操作管理不當造成的 “跑、冒、滴、漏”的各種槽液和排水;

- 設備冷卻水,冷卻水在使用過程中除溫度升高以外,未受到汙染;

- 金屬表麵處理:金屬表麵處理包括表麵處理前的清理、電鍍、鈍化膜保護、機械加工及塗料覆蓋等,主要以電鍍為主。

廢水分類

從電鍍生產工藝可將電鍍廢水分為前處理廢水、鍍層漂洗廢水、後處理廢水以及廢鍍液、廢退鍍液等四類。

廢水特性

前處理

對於金屬基體材料,其電鍍的處理工藝可分為:

1、整平平麵(包括磨光、拋光、噴砂、滾光、刷光等)

2、化學處理(包括除油、除鏽和侵蝕等)

3、電化學處理(包括電化學除油和電化學侵蝕等)

除油過程中常用堿性化合物如NaOH、Na2CO3、Na3PO4、Na2SiO3等,對於油汙特別嚴重的零件有時還用煤油、汽油、丙酮、甲苯、三氯乙烯、四氯化碳等有機溶劑除油,再進行化學堿性除油。為去除某些礦物油,通常在除油液中加一定量的乳化劑,如OP乳化劑、AE乳化劑、三乙醇胺油酸皂等。因此除油過程中產生的清洗廢水以及更新廢液都是堿性廢水,常含有油類及其它有機化合物。

酸洗除鏽常用的有鹽酸、硫酸,為防止鍍件基體的腐蝕,常加入某些緩蝕劑如硫脲、磺化煤焦油、烏洛托品聯苯胺等。酸洗除鏽過程產生的清洗水一般酸度都較高,含有重金屬離子及少量有機添加劑。

前處理廢水是電鍍廢水處理中的重要組成部分,約占電鍍廢水總量的50%,廢水中含有一定的鹽份、遊離酸、有機化合物等,組分變化很大,隨鍍種、前處理工藝以及工廠管理水平等而變。

鍍層漂洗

鍍層漂洗水是電鍍作業中重金屬汙染的主要來源。電鍍液的主要成分是金屬鹽和絡合劑,包括各種金屬的硫酸鹽、氯化物、氟硼酸鹽等以及氰化物、氯化銨、氨三乙酸、焦磷酸鹽、有機膦酸等。除此之外,為改善鍍層性質,往往還在鍍液中添加某些有機化合物,如作為整平劑的香豆素、丁炔二醇、硫脲,作為光亮劑的有糖精、香草醛、苄叉丙酮、對甲苯磺酰胺、苯磺酸等。因此鍍件漂洗廢水中除含有重金屬離子外,還含有少量的有機物。漂洗廢水的排放量以及重金屬離子的種類與濃度隨鍍件的物理形狀、電鍍液的配方、漂洗方法以及電鍍操作管理水平等諸多因素而變。特別是漂洗工藝對廢水中重金屬的濃度影響很大,直接影響到資源的回收和廢水的處理效果。

鍍層後

鍍層後處理主要包括漂洗之後的鈍化、不良鍍層的退鍍以及其他特殊的表麵處理。後處理過程中同樣產生大量的重金屬廢水。一般來說,常含有Cr6+ 、Cu2+、Ni2+、Zn2+、Fe2+等重金屬;H2SO4、HCl、H3BO3、H3PO4、NaOH、Na2CO3等酸堿物質;甘油、氨三乙酸、六次甲基四胺、防染鹽、醋酸等有機物質。總的來說,這類鍍層後處理廢水複雜多變,水量也不穩定,一般都與混合廢水或酸堿廢水合並處理。

電鍍廢液

電鍍、鈍化、退鍍等電鍍作業中常用的槽液經長期使用後或積累了許多其他的金屬離子,或由於某些添加劑的破壞,或某些有效成分比例失調等原因而影響鍍層或鈍化層的質量。因此許多工廠為控製這些槽液中的雜質在工藝許可的範圍內,將槽液廢棄一部分,補充新溶液,也有的工廠將這些失效的槽液全部棄去。這些廢棄的各種濃度液一般重金屬離子濃度都很高,積累的雜質也很多,不僅汙染物的種類不同,而且主要汙染物的濃度、其他金屬雜質離子的濃度以及溶液介質也都往往有較大的差異。這些差異決定了這些廢水的處理技術上的多樣性和工藝上的特殊性。

主要分類

當前國內處理電鍍廢水主要是先將其分成3類,

一.含鉻廢水

主要用還原來處理六價鉻。

二.含氰廢水

主要用破氰來處理。

三.其他廢水

包括銅,鎳,鋅等

廢水處理

電鍍廢水處理

電鍍和金屬加工業廢水中鋅的主要來源是電鍍或酸洗的拖帶液。汙染物經金屬漂洗過程又轉移到漂洗水中。酸洗工序包括將金屬(鋅或銅)先浸在強酸中以去除表麵的氧化物,隨後再浸入含強鉻酸的光亮劑中進行增光處理。該廢水中含有大量的鹽酸和鋅、銅等重金屬離子及有機光亮劑等,毒性較大,有些還含致癌、致畸、致突變的劇毒物質,對人類危害極大。因此,對電鍍廢水必須認真進行回收處理,做到消除或減少其對環境的汙染。

電鍍廢水處理設備由調節池、加藥箱、還原池、中和反應池、pH調節池、絮凝池、斜管沉澱池、廂式壓濾機、清水池、氣浮反應,活性炭過濾器等組成。

主要有以下幾種方法。

1.氣浮法

氣浮法是向水中通入空氣,產生微小氣泡,由於氣泡與細小懸浮物之間黏附,形成浮選體,利用氣泡的浮升作用,上浮到水麵,形成泡沫或浮渣,從而使水中的懸浮物質得以分離。按照氣泡產生方式的不同,可分為充氣氣浮、溶氣氣浮和電解氣浮三類。

氣浮法是代替沉澱法的新型固液分離手段,1978年上海同濟大學首次應用氣浮法處理電鍍重金屬廢水處理獲得成功。隨後,因處理過程連續化,設備緊湊,占地少,便於自動化而得到了廣泛的應用。

氣浮法固液分離技術適應性強,可處理鍍鉻廢水、含鉻鈍化廢水以及混合廢水。不僅可去除重金屬氫氧化物,而且可以去除其他懸浮物、乳化油、表麵活性劑等。氣浮法用於處理鍍鉻廢水的原理是:在酸性的條件下硫酸亞鐵和六價鉻進行氧化還原反應,然後在堿性條件下產生絮凝體,在無數微細氣泡作用下使絮凝體浮出水麵,使水質變清。

2.離子交換法

離子交換法主要是利用離子交換樹脂中的交換離子同電鍍廢水中的某些離子進行交換而將其除去,使廢水得到淨化的方法。

國內用離子交換技術處理電鍍廢水是從20世紀60年代開始進行試驗研究的,到70 年代末,因為迫切需要解決環境汙染問題,這一技術得到了很大發展,當前已成為處理電鍍廢水和回收某些金屬的有效手段之一,也是使某些鍍種的電鍍廢水達到閉路循環的一個重要環節。但是采用離子交換法的投資費用很高,係統設計和操作管理較為複雜,一般的中小型企業難以適應,往往由於維修、管理等不善而達不到預期的效果,因此,在推廣應用上受到了一定的限製。

當前,國內對含鉻、含鎳等電鍍廢水采用離子交換法處理較為普遍,在設計、運行和管理上已有較為成熟的經驗。經處理後水能達到排放標準,且出水水質較好,一般能循環使用。樹脂交換吸附飽和後的再生洗脫液經電鍍工藝成分調整和淨化後能回用於鍍槽,基本實現閉路循環。另外,離子交換法也可用於處理含銅、含鋅、含金等廢水。

3.電解法

電解法主要是使廢水中的有害物質通過電解過程在陽、陰兩極上分別發生氧化和還原反應,轉化成無害物質;或利用電極氧化和還原產物與廢水中的有害物質發生化學反應,生成不溶於水的沉澱物,然後分離除去或通過電解反應回收金屬。國內在20世紀60年代開始用 電解法處理電鍍含鉻廢水,70年代末對含銀、銅等廢水進行實驗研究,回收銀、銅等金屬,取得了很好的效果。

電解法處理電鍍廢水一般用於中、小型廠,其主要特點是不需投加處理藥劑,流程簡單,操作方便,占生產場地少,同時由於回收的金屬純度高,用於回收貴重金屬有很好的經濟效益。但當處理水量較大時,電解法的耗電較大,消耗的鐵極板量也較大,同時分離出來的汙泥與化學處理法一樣不易處置,所以已較少采用。

4.萃取法

萃取法是利用一種不溶於水而能溶解水中某種物質(稱溶質或萃取物)的溶劑投加入廢水中,使溶質充分溶解在溶劑內,從而從廢水中分離除去或回收某種物質的方法。萃取操作過程包括混合、分離和回收三個主要工序。

工藝流程

產品典型工藝流程:

  ☆自來水----水泵----多介質過濾器----活性炭過濾器----自動加藥裝置----保安過濾器----高壓泵----一級反滲透----中間水箱----高壓泵----二級反滲透----純水箱----純水泵 新工藝

  ☆漂洗水----水箱----水泵----多介質過濾器----保安過濾器----超濾----電鍍液回收桶

  ☆漂洗水----水箱----水泵----多介質過濾器----保安過濾器----超濾----電鍍液回收桶----高壓泵----反滲透----清洗水箱

廢水排放

電鍍生產過程及各鍍種的水質

其生產工藝一般為:浸蝕處理後零件→電鍍槽→回收槽→清水槽→清水衝洗。

該工段廢水主要來源於清水衝洗過程,廢水中含有相應的金屬離子或氰化物,在氰化鍍銅衝洗水中含有氰化物和銅離子;鍍鉻衝洗水中含有六價鉻;鍍鎳衝洗水中含有鎳離子等。衝洗水中根據鍍種的不同出水進行分流處理,如含氰廢水分流後經過二級破氰、調PH值,固液分離後可達標排放;含鉻廢水分流後經過還原反應,再經過中和、固液分離後可達標排放。

烘幹入庫

該工序主要是借助於機械和自然能、熱能將電鍍衝洗後的零件表麵的水分烘幹,以免生鏽和氧化膜的破壞。該段工序無廢水排放。

退鍍

退鍍工藝有化學浸漬和陽極電解兩種方法,其工藝為:

不合格鍍件→退鍍槽→回收槽→清水槽→清水衝洗。

該工段廢水PH為2~6之間,廢水主要來源於退鍍後的漂洗水。退鍍漂洗水可以進入各自廢水池進行處理,但不可直接進入廢水混合處理池,應先單獨預處理後排入到相應的廢水處理支流。



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